Холодильная установка 21-вагонного поезда

В вагон-машинном отделении 21-вагонного поезда смонтированы две аммиачные холодильные установки двухступенчатого сжатия. Каждая установка объединяет два компрессора (низкого и высокого давления), два маслоотделителя (по одному на компрессор), промежуточный сосуд, пластинчатый конденсатор с воздушным охлаждением, ресивер, кожухотрубный испаритель для охлаждения рассола и регулирующую станцию. Все элементы соединены трубопроводами в замкнутую систему.

Благодаря наличию соединительных труб на всасывающих, нагнетательных и масляных линиях компрессоры можно переключать, то есть компрессоры установки № 1 могут работать на элементы (испаритель, промежуточный сосуд и конденсатор) установки № 2 и наоборот. Компрессор высокого давления может быть переключен на работу в качестве компрессора низкого давления.

По принципу действия и устройству основных узлов холодильные установки 21-вагонного поезда и 12-вагонной секции аналогичны. Особенностью холодильной установки 21-вагонного поезда является то, что в ней имеются пусковые клапаны в виде магнитных вентилей, расположенных на трубопроводе между всасывающим и нагнетательным коллекторами компрессора. Наличие таких клапанов облегчает пуск компрессора. Предусмотрены также устройства для регулирования давления всасывания компрессоров низкого давления, автоматического регулирования уровня хладагента в испарителе и промежуточном сосуде в виде реле уровня. Это реле представляет собой поплавковый индукционный датчик, воздействующий на магнитный вентиль и открывающий отводную линию.

Кроме того, поезд отличается от секции повышенной мощностью дизель-электростанции и холодильных установок, а также высокой степенью автоматизации работы энергетического и холодильного оборудования. При температуре наружного воздуха выше +15° С установки работают в двухступенчатом режиме, ниже +15° С – в одноступенчатом.

Промежуточный сосуд служит для охлаждения паров хладагента, поступающих из компрессора ступени низкого давления. Охлаждение происходит за счет частичного кипения жидкости в промежуточном сосуде. Охлажденные пары всасываются компрессором высокого давления и сжимаются. Кроме того, в промежуточном сосуде ниже уровня жидкости установлены трубы, в которых переохлаждается жидкий хладагент, подаваемый из ресивера.

Каждый пластинчатый конденсатор установки состоит из трех секций. Наружный воздух, необходимый для охлаждения и конденсации паров хладагента, всасывается вентилятором и продувается через конденсатор. Площадь поверхности конденсатора равна 480 м². Расчетная тепловая нагрузка – 160000 Вт. Количество подаваемого на него воздуха составляет 69600 м³/ч при скорости 6,9 м/с.

Кожухотрубный испаритель имеет длину 325 мм, диаметр 684 мм, поверхность теплопередачи 45 м², скорость циркуляции рассола 0,93 м/с, коэффициент теплопередачи 282–340 Вт/(м²·К).

Ресивер обеспечивает такие условия работы, при которых в регулирующий вентиль поступает только жидкий хладагент.

На регулирующей станции предусмотрены магнитные вентили для автоматической работы, а также регулирующие вентили для ручного переключения. Впрыскивание хладагента производится параллельно в промежуточный сосуд и испаритель.

Между испарителем и конденсатором на соединительном трубопроводе имеется предохранительный клапан. Если при работе установки давление в испарителе более чем на 2 бар превысит давление в конденсаторе, клапан срабатывает и перепускает избыток хладагента в конденсатор.

Холодильные установки снабжены манометрами для контроля за давлением в компрессоре, а также в испарителе и промежуточном сосуде.

При помощи термометров замеряют температуру всасываемого хладагента, отдельных цилиндров, масла, охлаждающей воды в прямом и обратном трубопроводах. Кроме того, в установке имеются:

• термометр в аммиачном трубопроводе перед промежуточным сосудом для измерения температуры жидкого аммиака;
• термометр с дистанционным датчиком для прямой и обратной рассольных магистралей;
• термометр с дистанционным датчиком для измерения температуры воздуха на входе в конденсатор и выходе из него.

Регулятор пуска обеспечивает нормальные условия включения электродвигателя.

На каждом испарителе и промежуточном сосуде установлены по два регулятора уровня жидкости для регулировки нормального уровня и контроля за максимальным уровнем.

Когда при включенных регуляторах уровня жидкости поплавок в поплавковой камере поднимается или опускается, величина тока в катушке управления регулятора изменяется. Контакты реле замыкаются или размыкаются и регулирующий вентиль испарителя, управляемый магнитным вентилем, или магнитный вентиль промежуточного сосуда соответственно открывается или закрывается.

При нормальном режиме работы поплавок уровня жидкости находится в нижнем положении. Если уровень жидкости в испарителе или в промежуточном сосуде поднимется примерно на 50 мм выше максимально допустимого, то регулятор жидкости включает реле времени. Если в течение 1 минуты уровень не понизится до нормального, компрессоры автоматически останавливаются. В электроцепи регуляторов уровня жидкости подключены по две сигнальные лампы на каждый испаритель и промежуточный сосуд.

В момент автоматической остановки компрессоров в центральной кабине управления вагон-дизель-электростанции загорается сигнальная лампа. Кроме того, в вагон-дизель-электростанции, вагон-машинном отделении и в служебном предусмотрены звуковые сигналы.

Для автоматического контроля за давлением масла в компрессорах низкого и высокого давления установлено по одному прессостату.

Компрессоры оборудованы реле минимального и максимального давления. Для контроля за температурой охлаждающей воды имеются термостаты. При повышении температуры воды выше установленного предела компрессоры выключаются.

В каждом грузовом вагоне на прямом рассолопроводе установлен магнитный вентиль, управляемый термостатом в зависимости от температуры. При достижении в грузовом помещении вагона установленной температуры магнитный вентиль закрывается, а при повышении сверх установленного предела открывается.

Под потолком каждого грузового вагона размещены четыре оребренные батареи с теплопередающей поверхностью 416 м². Коэффициент теплопередачи батарей составляет 4–5,2 Вт/(м²·К). Перед каждой батареей имеется вентиль, при помощи которого в заводских условиях регулируется поступление рассола в соответствии с заданной в грузовом помещении вагона температурой.

Схема рассольной системы, конструкция охлаждающих батарей, магистральных рассолопроводов и межвагонных соединений такие же, как у 23-вагонных поездов. Грузовые вагоны оборудованы приборами приточно-вытяжной вентиляции, конструкция которых аналогична принятой в 12-вагонной секции.